[发明专利]像素预处理和编码

说明书

像素预处理包括获得基于在第一颜色空间中像素的线性颜色确定的在第三颜色空间中在图片中的像素的原始线性亮度分量值。基于在第二颜色空间中的第一非线性色度分量值、在第二颜色空间中的第二非线性色度分量值和在第三颜色空间中的原始线性亮度分量值，导出用于像素的在第二颜色空间中的非线性luma分量值。预处理降低了亮度伪影（其否则可在色度二次采样与非线性传递函数组合使用时发生）。

技术领域

提出的实施例一般涉及在图片中像素的预处理和编码，并且具体而言，涉及改善像素的亮度值的此类预处理和编码。

背景技术

在数字视频信号中，每个样本（即像素分量）由整数或浮点值表示。诸如屏幕、电视或监视器等显现视频的显示器基于视频信号的数字值而忽略可见光。将数字值转换成可见光的函数是电光传递函数（EOTF）。EOTF在传统上一直表述为称为伽玛函数的指数函数，其中，伽玛是指数值。这一般为2.4（但也能够是其它值）：。

使用伽玛函数对低亮度信号效果很好，但在亮度超过100尼特（cd/m²）时，伽玛函数未很好地与人类视觉系统的对比度灵敏性一致。因此，定义了更非线性的传递函数，例如：

[1]

此传递函数比伽玛函数更非线性，表现为在超过从0到1的范围上其一阶导数的最大值大于伽玛函数的该最大值。

色度（chroma）二次采样（subsample）一般在压缩前作为减少数据量的初始步骤进行。在4:2:2中，色度信号在垂直方向被降低到一半分辨率。在4:2:0中，色度信号在垂直方向和水平方向均被降低到一半分辨率。这一般通过某一过滤操作来进行，以获得良好质量的信号，但也能够使用最近邻居来进行。

为显示4:2:0或4:2:2视频，解码器执行色度信号的上采样，这能够使用双线性过滤器或更长过滤器来进行。

然而，高度非线性传递函数、4:2:0或4:2:2二次采样和非恒定亮度排序的组合引发了视频数据的严重伪影，特别是对于饱和颜色，即接近色域边缘的颜色。

有几种回避此问题的方式。一种方式是不使用4:2:0或4:2:2二次采样，而是转而使用4:4:4。然而，那是昂贵的，因为4:2:0在压缩前将比特的数量减半，而4:2:2将比特数量减少到三分之二。另一方式是不使用高度非线性传递函数。然而，那意味着难以在暗区域中无条带的情况下表示极高峰值亮度的内容。第三种方式是使用恒定亮度，即，在转换到CIE1931 XYZ颜色空间后应用传递函数。然而，此类解决方案与广播业内的通常实践不一致，并且在一些情形下实现起来可能是困难和成本高昂的。

发明内容

一般目的是提供像素的预处理以防止伪影。

这些和其它目的通过如本文中公开的实施例而得以满足。

实施例的一方面涉及预处理在图片中的像素的方法。方法包括获得基于在第一颜色空间中像素的线性颜色确定的在第三颜色空间中像素的原始线性亮度分量值。方法也包括基于在第二颜色空间中的第一非线性色度分量值、在第二颜色空间中的第二非线性色度分量值和在第三颜色空间中的原始线性亮度分量值，导出用于像素的在第二颜色空间中的非线性luma分量值。

实施例的另一方面涉及用于预处理在图片中的像素的装置。装置配置成获得基于在第一颜色空间中像素的线性颜色确定的在第三颜色空间中像素的原始线性亮度分量值。装置也配置成基于在第二颜色空间中的第一非线性色度分量值、在第二颜色空间中的第二非线性色度分量值和在第三颜色空间中的原始线性亮度分量值，导出用于像素的在第二颜色空间中的非线性luma分量值。